基于再生能源系統(tǒng)的高效能電力轉(zhuǎn)換器設(shè)計
依照電路分析結(jié)果,本電路具有低輸出電流漣波的優(yōu)點,此一特性可以從實驗得到驗證。圖6為操作于低輸入電壓16V,滿載320W的工作條件下的實驗波形。其中第四組波形顯示輸出電壓漣波滿足0.5V的電氣規(guī)格。而第三及第五組的波形。其中第四組波形顯示輸出電壓漣波滿足0.5V的電氣規(guī)格。而第三及第五組的波形,分別為箝位電容C1,及輸出電容C0的電流波形IO1,ICO的波形,顯示在輸入電感儲能階段,輸出電容因有箝位電容的協(xié)助,只需要提供一半的輸出電流。因此,輸出電容值可以選用68uF/450V;相較于傳統(tǒng)的中間抽頭的全波整流,若為滿足同樣的規(guī)格,必須使用的330uF/450V,明顯地有減少空間需求及降低成本的優(yōu)勢。
圖7為本電路在不同的輸入電壓及不同的負載電流下,功率級電路的效率量測數(shù)據(jù)。由于本電路高輸入電流及高輸出電壓的應(yīng)用,低輸入電壓反而因?qū)〒p耗增加,效率較低。而最大的效率,為工作于最高輸入電壓3/4滿載電流的工作狀況下獲得,可達到92.19%。
4 結(jié)語
本文太陽能及燃料電池等再生能源電力系統(tǒng)在現(xiàn)實中的廣大應(yīng)用前景,提出一新型低電流漣波升壓型電力轉(zhuǎn)換器。由于本電路利用輸入電感提供的升壓功能,因此得以使用較小匝數(shù)比(15:2=7.5)的變壓器,達成高輸出電壓的增益(200/16=12.5)的電氣規(guī)格;也因匝數(shù)比下降,變壓器繞制所產(chǎn)生雜散感抗及容抗值隨之降低,因而改善電力轉(zhuǎn)換器的性能。同時,因箝位電容器兼具漏感能量的回收及二極體電壓的箝位功能,整流二極體沒有因高壓變壓器二次側(cè)的漏感,產(chǎn)生電壓突波,得以選用低電壓的二極體,而降低導(dǎo)通損失;又因輸出電流漣波的降低,得以選用較低數(shù)值的輸出電容器,節(jié)省空間及成本。
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